周群光
【摘 要】近年來,隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展,公路、橋梁的建設(shè)工作逐年增多。然而,在施工的過程中,常常遇到一些常見的質(zhì)量問題。伸縮縫作為公路橋梁的重要組成部分,其主要是負(fù)責(zé)對(duì)橋梁上部梁板間因溫差引起的伸縮以及路面行駛車輛的重量進(jìn)行承重??梢娖浞浅V匾?,一旦出現(xiàn)一定的損壞,將會(huì)造成橋梁使用壽命縮減。本文重點(diǎn)探索公路橋梁伸縮縫的成因以及預(yù)防工作。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁伸縮縫;成因分析;防治措施
近年來,為了更好地促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,全國各地都在大興土木,各類公路橋梁建設(shè)工作正在緊鑼密鼓地開展著。然而,在橋梁的投入使用過程中,受到溫度等因素影響,常常會(huì)導(dǎo)致公路橋梁的梁體長度發(fā)生一定的伸縮,致使梁端出現(xiàn)一定的偏移。所以,通常情況下,都會(huì)安裝伸縮縫裝置。伸縮縫裝置能夠有效調(diào)節(jié)車輛負(fù)載等因素產(chǎn)生的上部結(jié)構(gòu)間的位移變化。從而確保結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接性。然而,由于諸多因素的影響,伸縮縫也會(huì)很容易出現(xiàn)一定的損傷。本文重點(diǎn)探索公路橋梁伸縮縫的病害原因以及防治工作。
1.伸縮縫病害的成因分析
1.1常見病害類型以及成因
型鋼伸縮縫變形,這主要是因?yàn)橄鹉z止水帶出現(xiàn)了破損或者錨固區(qū)的混凝土出現(xiàn)了網(wǎng)裂等。其中,伸縮縫橡膠損壞,主要是由于鉚釘出現(xiàn)松動(dòng)或者橡膠板發(fā)生了變形以及斷裂;伸縮縫堵塞,主要是由于在長期的使用過程中,其中沉積了大量的沙石等雜物,以至于影響到伸縮縫的伸縮功能。當(dāng)溫度升高過程中,主梁無法進(jìn)行自由地伸展,各梁之間產(chǎn)生的推力將會(huì)導(dǎo)致其頂部或者橋臺(tái)背墻處出現(xiàn)斷裂;伸縮縫過于狹窄,主要是由于在安裝的過程中,對(duì)伸縮縫的寬度確定的有問題,以至于未能留出足夠的壓縮量;伸縮縫高差,主要是由于橋臺(tái)出現(xiàn)了沉陷現(xiàn)象,或者支座墊石發(fā)生碎裂等。進(jìn)而導(dǎo)致橋梁與路面之間出現(xiàn)了高度差,而由此產(chǎn)生的橋頭跳車問題,導(dǎo)致車輛施加給伸縮縫的沖擊負(fù)荷增大,以至于伸縮縫出現(xiàn)破損。
1.2設(shè)計(jì)方面存在的原因
伸縮縫在安裝過程中,如果開口預(yù)留伸長的長度不足,則很容易導(dǎo)致橡膠條被拉斷。并且,隨著橋面雨水的長年侵蝕,支座處的金屬結(jié)構(gòu)便會(huì)出現(xiàn)腐蝕問題,而臺(tái)背和梁頭之間一旦存有雜物,兩者很容易因擠壓而損壞。當(dāng)伸縮縫兩側(cè)的型鋼高程設(shè)計(jì)不一致時(shí),安裝過程中,很容易導(dǎo)致型鋼變形。伸縮量未能得以準(zhǔn)確計(jì)算,或者對(duì)實(shí)際溫度的影響考慮不周,很容易導(dǎo)致伸縮裝置無法達(dá)到初始位移量,以至于伸縮距離偏小,伸縮裝置被損壞。
1.3施工方面原因
在施工過程中,用于臺(tái)背和梁頭安裝的預(yù)留鋼筋或錨固筋在運(yùn)輸過程中被壓壞,致使伸縮縫的鋼筋與錨固筋的連接性被削弱,進(jìn)而在混凝土澆筑之后,伸縮縫的整體剛度下降,當(dāng)重型運(yùn)輸車高速行駛時(shí),在壓力的作用下,混凝土很容易出現(xiàn)松動(dòng)或者損壞。伸縮裝置兩側(cè)的瀝青混凝土或者水泥如果沒有密實(shí),就會(huì)導(dǎo)致鋪裝層結(jié)合出現(xiàn)問題,進(jìn)而致使混凝土出現(xiàn)脫落,最終嚴(yán)重地影響到伸縮裝置的功能。
施工時(shí),橡膠密封膠條施工不嚴(yán)密或鉚釘松動(dòng);橡膠密封膠條出現(xiàn)破損,嚴(yán)重時(shí)變形或斷裂。此外,安裝時(shí)伸縮縫兩端伸入護(hù)欄基座部分的抑角過小甚至沒抑角,出現(xiàn)嚴(yán)重漏水。施工人員不重視橋梁伸縮裝置的施工工藝,沒有嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)、安裝程序及操作要求進(jìn)行施工,影響了伸縮裝置的正常運(yùn)作?,F(xiàn)場澆筑混凝土?xí)r,澆筑不密實(shí),甚至出現(xiàn)蜂窩或空洞情況,導(dǎo)致路面承載力不足,車輛通行時(shí)由于振動(dòng)產(chǎn)生沖擊力,迅速加大了伸縮裝置錨固系統(tǒng)和過渡段混凝土的承載力,在頻繁經(jīng)受高頻振動(dòng)以及車輛荷載之后,伸縮裝置很容易因?yàn)殄^固混凝土的彈性缺失遭到損壞,并且,此時(shí)錨固裝置很容易出現(xiàn)變形甚至脫離狀況。
1.4養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成的影響
公路橋梁的鋪裝層經(jīng)過長期的使用,勢必會(huì)出現(xiàn)老化問題。如果缺乏及時(shí)、有效地檢查與維護(hù)工作,則會(huì)導(dǎo)致橋梁的損壞程度不斷擴(kuò)大。進(jìn)入伸縮裝置的砂土、雜物堆積,缺乏清理和維護(hù),不能保證原設(shè)計(jì)的伸縮量。隨著車流量增加,車輛荷載及車輛的沖擊作用,必然增加原有的橋梁超載量,最終威脅到橋梁伸縮裝置的有效使用和耐久性。自然氣候?qū)ι炜s裝置的影響,如地震等其他惡劣氣候條件。
2.伸縮縫病害的防治與維護(hù)
2.1縮縫病害的防治方法
(1)計(jì)算橋梁伸縮溫度取值,確定安裝預(yù)留量。目前,我國多數(shù)的公路橋梁都是修建于室外環(huán)境中,其受到各種自然因素的影響,在這些情下,其溫度的不斷變化是很正常的。所以,在公路橋梁完工之后,無論是否處于通車狀態(tài),其都是在不斷變化的。
(2)正確計(jì)算橋梁伸縮量。進(jìn)行橋梁伸縮縫選型時(shí),常以XFⅡ-系列作為依據(jù),選型時(shí)考慮的因素:①溫度取值。②混凝土的徐變、混凝土的縮系數(shù)。③橋端部轉(zhuǎn)角與K值的關(guān)系、材料膨脹系數(shù)。④橋面積溫等因素30%富余量以及混凝土的彈性模量。安裝時(shí),伸縮縫屆時(shí)的溫度的取值,在最高有效溫度和最低有效溫度范圍內(nèi),隨著溫度的變化,伸縮縫會(huì)伸長或收縮,伸縮縫的變化量計(jì)算如下:
□Lt=z(Tmax-Tmin)aL
□Lt(+)=(Tmax-Tmin)aL
□Lt(-)=(Tmax-Tmin)aL
其中,表示隨溫度變化取得的橋梁總伸縮量;表示隨溫度變化取得的橋梁伸長量;表示隨溫度變化取得的橋梁收縮量;是伸縮縫安裝時(shí)的度值;表示材料膨脹系數(shù);混凝土材料;表示所計(jì)算梁體的長度。
2.2伸縮縫的養(yǎng)護(hù)措施
水泥混凝土澆筑結(jié)束后,應(yīng)該覆蓋麻布袋,定時(shí)灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)至少7d。養(yǎng)護(hù)期間禁止通車。養(yǎng)護(hù)后,水泥混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的后,才能安裝橡膠密封條,安裝前必須清理干凈縫內(nèi)充當(dāng)模板的泡沫板、纖維板、漏漿的混凝土硬塊等雜物后,才能嵌入橡膠條。
設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)選用合適的伸縮縫裝置,20m以下小跨徑的中小橋不需設(shè)置伸縮縫,中、小橋選用W型伸縮裝置為宜,實(shí)踐證明W型、V型或空心板型的橡膠體都適合使用,病害的不在于橡膠體而在于整個(gè)伸縮裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理。施工時(shí)施工人員要重視施工工藝,并嚴(yán)格按施工藝標(biāo)準(zhǔn)及安裝程序進(jìn)行。在養(yǎng)護(hù)管理方面,要及時(shí)清理伸縮裝置上的雜物,對(duì)于損壞或老化的構(gòu)件要及時(shí)維修或更換;相關(guān)部門應(yīng)有效控制橋梁的車輛超載行駛現(xiàn)象;定期對(duì)邊梁與橋面鋪裝連接處進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)有損壞、裂縫或滲漏現(xiàn)象要及時(shí)修補(bǔ),確保伸縮裝置與梁、板間的錨固強(qiáng)度;定期或不定期地對(duì)伸縮裝置的頂面進(jìn)行檢查,判斷其是否仍然平整,當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí),需要對(duì)滑動(dòng)承壓支座以及滑動(dòng)壓緊支座進(jìn)行認(rèn)真檢測,發(fā)現(xiàn)有損壞時(shí)需要立即更換。在通行一定量的車輛之后,要對(duì)伸縮縫進(jìn)行維護(hù)工作,從而有效地確保伸縮裝置長期處于正常工作狀態(tài)。定期對(duì)縫內(nèi)的沙石等進(jìn)行及時(shí)清理,防止沙石將密封橡膠堵塞或者損傷,從而有效地保證伸縮裝置能夠進(jìn)行自由地伸縮。當(dāng)發(fā)現(xiàn)橡膠帶出現(xiàn)破損跡象時(shí),需要立即更換。
3.結(jié)論
隨著我國交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展,公路橋梁的數(shù)量以及質(zhì)量都明顯提升。然而,在公路、橋梁的設(shè)計(jì)、施工以及使用過程中,難免會(huì)出現(xiàn)一定的質(zhì)量問題,而影響到公路、橋梁的使用效率。其中,伸縮縫是公路橋梁的薄弱部分,其發(fā)生病害的原因也比較多,所以,對(duì)其成因的分析需要從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)以及維護(hù)環(huán)節(jié)等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,并在這些環(huán)節(jié)中進(jìn)行有效的預(yù)防與維護(hù)工作。本文重點(diǎn)探索公路橋梁的伸縮縫的病害成因以及防護(hù)和養(yǎng)護(hù)工作,以便于更好地促進(jìn)公路橋梁整體質(zhì)量的提升,進(jìn)而確保交通運(yùn)輸安全性以及高效性。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李俊,周敏.橋梁大位移伸縮縫破壞原因分析及更換施工技術(shù)[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2012(04).
[2]黃宇鮮.淺談現(xiàn)代橋梁伸縮縫的設(shè)計(jì)與施工[J].工程建設(shè),2012(01).
[3]李超.橋梁工程伸縮縫施工質(zhì)量控制技術(shù)[J].技術(shù)與市場,2011(07).
[4]賀維庚.高速公路橋梁伸縮縫破壞原因及防治措施[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息,2010(07).
[5]蔣紅艷.公路橋梁伸縮裝置病害及其防治措施[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2009(15).
[6]朱家金.嵌固對(duì)接型橋梁伸縮裝置分析與研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2009(07).
[7]潘家升.高速公路橋梁橋面鋪裝層綜合養(yǎng)護(hù)淺析[J].工程與建設(shè),2008(03).